2025/12/01 20:59:19 人(rén)氣(3135)
近幾年來 CNC 加工(gōng)中的醫療器械行(hang)業呈動态增長趨(qū)勢,醫療器械制🥰造(zào)商們也在持續尋(xun)覓更佳的車削中(zhong)心及良👨❤️👨好刀具,用(yòng)以提升其🐆在行業(ye)中的競争優勢,而(er)這些都成爲刀具(jù)業、機床業💞、夾具業(ye)✌️業務增長的一大(dà)重要的渠道♋。而 ISCAR 伊(yī)斯卡正是看到了(le)這個巨大的發展(zhǎn)前景,投入了大量(liang)的㊙️人力和物力,來(lái)研發醫療器械加(jiā)工專用刀具。爲🏃♀️此(ci)其特意💜在以色列(lie)的總部成立了一(yī)個專門👈的醫療♋器(qì)械行業刀具研發(fa)部門,有 7 名專業的(de)工程師專門從事(shì)解決方案的設計(jì),他們🔆都有着豐富(fù)的經驗,并且從事(shì)醫療器械加工刀(dao)具的研究都超過(guò)了 12 年。截止到現在(zài),其用于醫療器械(xiè)行業的刀具在公(gong)司所有刀具産品(pǐn)中的比重約爲 6% ~ 7% ,并(bing)預計在今後 2 ~ 3 年,這(zhè)個比重将會上升(shēng)至 10% ~ 12% 。
難加工的钛合(hé)金材料
90% 的醫療器(qì)械植入部件由 Ti6Al4V 钛(tài)合金制成,源于輕(qīng)質、高強度及高的(de)生物相容性,因其(qí)🈲這些特性,使得钛(tài)合金 6AL-4V 成爲醫用植(zhi)入器械的最常用(yòng)的材料。钛合金 6AL-4V 通(tong)常用于髋關節、骨(gu)螺釘、膝關節、接骨(gǔ)闆、種植牙、脊椎連(lian)接元件📐等的制作(zuò)。
钛合金具有的特(te)性之一是加工硬(ying)化。在加工過程剪(jiǎn)切角大,産生的切(qiē)屑薄,并會在刀具(ju)上形成相對小的(de)接觸區域。另外🔆,加(jiā)工過程中的高切(qie)削力,同時結合切(qiē)屑流動時的摩擦(ca)力,這🍓些因素都會(huì)導緻刀具局部切(qie)削熱過高。而钛合(he)金熱傳導性差,導(dao)緻産🔞生的熱量不(bú)能很好地傳導出(chu)去。于是,大量的切(qiē)削熱集中于切削(xuē)刃及刀具表面✍️。高(gao)的切削力,切削熱(rè)會綜合引起月牙(yá)😄窪的産㊙️生,同時還(hai)會引起刀具的快(kuai)速失效。這些因素(sù)導緻的産品質量(liàng)不過關,以及🤩刀具(jù)的高損耗,對于企(qi)業來說都是一個(ge)不得不考慮的問(wen)題。
钛合金相對于(yú)鋼彈性更佳是因(yin)其有相對低的彈(dàn)性模量。因此,爲了(le)保障工件的反彈(dàn)小,應避免切削力(li)過🔞大。薄壁件在刀(dāo)🧡具壓💁力下通常都(dou)會有變形的趨勢(shì),同時還會引起震(zhen)顫、摩擦甚至公差(cha)等問題。因⁉️此,解決(jue)這些問題的關鍵(jian)是保💋證整個系統(tong)的剛性♉,采用鋒利(li)的切削刃、正确的(de)幾何形體的刀具(ju)是非常的有必要(yao)的!另外,钛合金具(ju)有在高溫下與切(qiē)削刀具發生化學(xué)反應合金化的趨(qū)勢,其切屑有焊接(jiē)到刀具表面的趨(qu)勢。這些都是不得(de)不考🤞慮的因素✨!
可(ke)靠緊湊的機床夾(jia)具
醫療器械加工(gong)設備需要具備能(neng)加工由難加工材(cái)料🚶 ( 如钛合金或不(bu)鏽鋼 ) 制成的、精度(dù)要求高的小而複(fú)雜的零件,例如加(jia)工骨⛷️頭及♋關節的(de)替代件就相當複(fu)雜。由于被加工材(cái)料的切削性能差(chà),因此通常以棒料(liào)作爲毛坯料 —— 這就(jiù)意味着有大量的(de)金屬需要被去除(chu)。也有一部分🤟零件(jiàn)🏃♂️被鑄📧造成接近成(cheng)品的形狀,但這也(yě)增加了一些麻煩(fan) —— 需要制造複雜而(ér)昂貴的夾具。
增加(jia)加工複雜性的另(ling)一因素是公差範(fàn)圍窄。
醫療器械零(líng)部件工件材料、加(jia)工精度、表面光潔(jié)度等要㊙️求非常高(gāo),這些都要求加工(gong)系統的可靠性要(yao)高。因而,也對機👅床(chuáng)、夾具、刀具、 CAM 軟件等(deng)提出了極高的要(yào)求。
工件通常在瑞(rui)士自動車床、多主(zhu)軸機床和回轉工(gōng)🏃🏻作🚶台🥰等國際🌈先進(jin)的醫療器械加工(gōng)設備上加工。這些(xiē)機床的特點大都(dou)是尺寸非常小、結(jié)構非常緊湊。
醫療(liáo)器械零部件加工(gōng)的特點及其要求(qiú),無疑推動了加工(gōng)🍉技術以及解決方(fāng)案的發展,以提高(gāo)中小企業加工醫(yi)用器械的競争力(li)及生産效率。
穩定(ding)高效的刀具
一般(bān)來說,醫療器械行(hang)業與其他機械加(jiā)工行業有✂️三👅點❤️不(bu)同:
第一,對機床的(de)要求相對較高,像(xiàng)瑞士自動車床、多(duō)主軸👈機床☎️和回轉(zhuǎn)工作台等先進的(de)醫療器械加工設(she)備,與通常看到的(de)加工中心及車床(chuáng)完全不同,他們的(de)結構非常緊湊、尺(chǐ)寸也非常小。爲了(le)配合這些要求,刀(dao)具🌐的結構也需要(yào)有特殊的設計,要(yào)求刀具的尺寸也(yě)要⛷️很小,同時還👉要(yào)保證刀具的剛性(xìng)。像 SWISSCUT 系列專門針對(dui)凸輪式機床的設(she)計,就減少了加工(gōng)區域狹小易産生(sheng)幹涉的問題,讓其(qi)可以很方便地從(cong)刀杆的🈲兩側更換(huàn)刀片💰,高精度的刀(dāo)片和牢固的刀座(zuò)設計保證㊙️了較高(gao)的重複定位精度(du)。 MINCUT 是 ISCRA 公司最新研發(fā)的刀具,既可用于(yú)車削,也可用于銑(xi)削,小規🐉格刀具卻(què)具有高剛性,讓其(qí)可應用于多主軸(zhou)機床或者是加工(gōng)中心🏒上。
第二點是(shì),對加工效率的要(yao)求高,對于醫療器(qi)械而言,最最看重(zhong)的就是加工效率(lǜ),也就是加工節拍(pāi),其要求🚶♀️在最♌短的(de)🈲時間内,能夠更換(huàn)刀片。 MULTI-MASTER 變形金剛可(ke)換刀頭系列,隻需(xū)要幾秒鍾就可換(huàn)上不同的銑刀頭(tóu)。快換刀頭的理念(niàn),對加工效率具有(yǒu)很好的保證。同時(shí)也要求刀具的壽(shòu)命要盡可能的穩(wěn)定、盡可能的長。應(ying)盡可能采用高品(pin)質的刀具,兼🔞具塗(tu)層、刃口、斷屑槽型(xíng)、刀具結構形式的(de)整體配合的。這樣(yang),才能保證機床 24 小(xiǎo)時運轉,使得機床(chuang)以非常高的生産(chan)效率與市場上其(qí)他的競争對手進(jin)行競争,從而取得(dé)競争優勢!
第三,從(cong)工件本身來說,它(tā)自身便與其他機(jī)械零部件💋有着很(hěn)大的區别。植入人(rén)體的醫療器械首(shǒu)先要求表面光潔(jié)度🚶非常好,精度非(fei)常高,不能有任何(he)偏差,這就對刀具(ju)的刀片結構、刀片(piàn)的塗層都有及其(qí)嚴格的要求。此外(wài),對刀片的重複定(dìng)位精🔴度也有嚴🐇格(ge)的眼球,使其可以(yǐ)在保🐪證效率提高(gao)的同時不會💋忽視(shi)高質量!
完整的解(jie)決方案
ISCAR 深入分析(xi)了醫學器械工業(ye)植入物的特點,爲(wei)了提🥵高這些非常(cháng)關鍵的元件的加(jiā)工性, ISCAR 設計制作了(le)針對此行業的特(te)制刀具、刀片以及(jí)卷屑槽以加工👅钛(tai)合金 Ti6Al4V 并獲取此領(ling)域所需的高精度(du)的公差值。同時,爲(wèi)了🧡配合此類😄零件(jian)制造商,降低他們(men)的成本,采用他們(men)已有的生産設備(bèi), ISCAR 也提供特制定制(zhì)刀具以滿足不同(tong)場合的應用。
ISCAR 特制(zhi)的帶鋒利切削刃(ren)的整體硬質合金(jin)立銑刀可用于凹(ao)型零件的加工并(bing)免除毛刺。這些立(lì)銑刀能⛱️在半🌈精加(jia)工及精加工中,實(shí)現最大 0.01mm 餘量的抛(pāo)光銑!同時還研發(fa)了應用于加工钛(tài)合金及不鏽鋼的(de)刀具 —— 基于超細晶(jing)粒基體進行 PVD 塗層(ceng),實現了高切削速(su)度 + 高進給的高速(sù)加工。其銑刀直徑(jing)小,編程中可采用(yòng)偏斜加🌈工策略,其(qi)優點在于獲得刀(dao)具外徑上的切削(xue)速度,排屑流❗暢,切(qiē)削區域接觸面積(jī)下,切削熱更低!
同(tóng)時研發部門還發(fa)現,車削應用在醫(yī)學器械工業中,刀(dao)片牌号抑或卷屑(xie)槽等都需要進行(hang)改進。爲滿足用戶(hù)需求,還💯專門研制(zhi)了高品質的磨制(zhì)刀片,諸💘如 VCET 、 DCET 、 CCET 等,刀片(piàn)槽型爲 WF 。其先進生(shēng)産技術保障了此(ci)類改進刀片帶有(you)抛光的卷屑槽🔴,以(yǐ)實現半精加工及(jí)精加工的優越表(biao)面質量。在某㊙️些特(tè)殊應用中🔱,還提供(gòng)帶 MD 卷屑槽的 VCGT 刀片(pian),以獲取高表面質(zhì)量。
其 JET-CUT 系列切斷刀(dāo),刀片寬度 3mm 和 4mm ,刀具(jù)壽命長,加工表面(mian)質量高。這些研發(fā)創新都源自🙇♀️其信(xìn)念 —— 升級無極限,同(tong)時還已研制出基(jī)于 TANG-GRIP 系列的 HP 高壓冷(lěng)卻系統刀具。
采用(yòng)經過實踐證明過(guo)的工藝及刀具和(he)驗證過的切削參(can)數可以更及時地(dì)面對市場推出的(de)醫療器械零部件(jiàn)零部件加工。基于(yu)多年在醫療器械(xiè)行業☂️的經驗,還推(tui)出了醫療器械行(hang)業的刀🌏具套盒,配(pei)合專用機床,共同(tóng)爲客戶提供完美(mei)的解決💃🏻方案!
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